CN204939086U - 单级多功能曝气生物滤池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单级多功能曝气生物滤池，属于生物膜法污水处理技术领域。其技术方案为：所述滤池池体采用上向流水力形态，滤池池体内部，自其底面自下而上依次设置滤板、承托层、低氧滤料层、缺氧滤料层、环状穿孔曝气管和好氧滤料层，并设有能自动控制的回流水循环系统和供气系统。本实用新型的有益效果为：在处理悬浮物，化学需氧量，生物需氧量，氨氮，总氮等污染物去除率高，效果稳定可靠，构造简单，适用于各种浓度的含氮有机污水进行生物处理的需要；与现有的单级、两级串联的曝气生物滤池及活性污泥法污水处理工艺相比较,具有构造更为简单、布置更为紧凑、成本更低和能耗更少的优势。

Description

单级多功能曝气生物滤池

技术领域

本实用新型涉及生物膜法污水处理技术领域，特别涉及一种单级多功能曝气生物滤池。

背景技术

曝气生物滤池（BAF）处理技术是国外在20世纪80年代末在普通生物滤池的基础上借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺。国外已建有300多座投入运行，其中BIOFOR应用最为广泛。国内也已建有百余座曝气生物滤池，其中，用于城镇污水处理厂进行去除悬浮物、有机物、氨氮和总氮的处理，一般采用前置的反硝化生物滤池＋硝化曝气生物滤池两级串联的滤池组，但从工程运行分析，去除悬浮物、有机物、氨氮的效果确实很好，但去除总氮效果不好，去除率只能在50%左右；我国也开发过能够脱氮的反硝化/硝化单级曝气生物滤池，简化了多级串联的滤池组结构，但其处理效果与两级串联相似。此外，还没有有关具有去除悬浮物、有机物、氨氮和总氮多种功能的碳氧化/硝化/反硝化单级曝气生物滤池的研发成果和工程应用经验方面的报道。

实用新型内容

为了解决上述已有技术的不足，本实用新型的目的是：提供一种单级多功能曝气生物滤池。

本实用新型的发明思想是：继续保持曝气生物滤池对悬浮物、有机物、氨氮的高去除率，提高总氮去除率，简化结构，采用单级曝气生物滤池处理系统，优化布水、布气系统，合理配置滤料层，有效控制供气量和循环水回流比；针对上述关键技术的难点，提出了一种单级多功能曝气生物滤池，该滤池是将碳氧化、硝化、反硝化等多种功能集合于单个曝气生物滤池。

一种单级多功能曝气生物滤池，包括滤池池体，其中：在所述滤池池体内，自其底面自下而上依次设置滤板，承托层，低氧滤料层，缺氧滤料层，环状穿孔曝气管和好氧滤料层；

所述滤池池体底面与滤板之间构成缓冲配水区，所述滤池池体顶面与好氧滤料层构成清水层；

所述滤池池体上部一侧设置出水渠和反冲洗排水渠，在所述出水渠底部的排水管上设置出水阀，所述反冲洗排水渠底部的出水管上设有闸阀；

所述出水渠内的上方设有吸水管，所述吸水管一端置于所述出水渠内，另一端连接回流水泵的进水口，所述回流泵的出水口连接回流管一端，所述回流管的另一端置于配水槽内，所述配水槽内还设有进水管，所述进水管，回流管上分别设置有进水阀和回流阀；

在所述滤池池体内的低氧滤料层和缺氧滤料层之间设置溶解氧在线检测仪，所述滤池池体内部的清水层设置溶解氧在线检测仪和硝酸盐氮在线检测仪；所述溶解氧在线检测仪和硝酸盐氮在线检测仪的输出端连接控制器的输入端；

所述溶解氧在线检测仪和硝酸盐氮在线检测仪检测数据反馈给控制器，所述控制器为PLC计算机控制系统,PLC计算机控制系统的控制程序通过变频器来自动动态调整鼓风机和回流水泵的转速,使回流水泵供给的回流水量和鼓风机的供气量达到缺氧滤料层和好氧滤料层的溶解氧达到正常运行的控制值。

所述环状穿孔曝气管连接供气管一端，所述供气管的另一端与鼓风机出气口相连接，所述供气管上还设有供气阀；

所述鼓风机的驱动端、回流水泵的驱动端分别与所述控制器的控制端连接；

所述滤池池体底部一侧设置与所述缓冲配水区相连通的反冲洗进水管和反冲洗进气管，在所述滤池池体的底部的另一侧设置将所述配水槽和缓冲配水区相连通的配水管。

所述出水渠，吸水管，回流水泵，回流阀，回流管，配水槽组成回流水循环系统；所述回流管内的回流水与进水管中的原污水在配水槽内充分混合，通过配水管进入缓冲配水区。

所述滤板为装有长柄滤头的滤板。

所述环状穿孔曝气管为不锈钢穿孔管布置成网格状，布气均匀，便于固定。

所述好氧滤料层的溶解氧在2～4mg/L之间，缺氧滤料层的溶解氧0.5mg/L以下，缺氧滤料层与低氧滤料层的结合部的溶解氧在0.5～1mg/L之间，低氧滤料层的溶解氧在1mg/L以上；好氧滤料层，缺氧滤料层和低氧滤料层都选用多孔球形陶粒；好氧滤料层滤料粒径为2～5mm,缺氧滤料层滤料的粒径为5～7mm，低氧滤料层滤料的粒径为7～9mm；每层滤料都是粒径小的在上面，粒径大的在下面，自下而上铺设而成。

本实用新型工作时，原污水通过进水管进入配水槽，在配水槽内与来自回流管的回流水混合，通过配水管进入滤池池体内；在滤池池体内水流自下而上经过的缓冲配水室、滤板、承托层、低氧滤料层、缺氧滤料层、环状穿孔曝气管、好氧滤料层至清水层，处理后的清水溢至出水渠；出水渠一部分清水由回流泵的吸水管吸入，经回流管泵入配水槽中，参与循环回流；其余部分清水由出水渠的出水管排出；所述滤池运行达到一定时间，通过冲洗进水管、反冲洗进气管对各滤料层进行气水反冲洗；所述滤池池体内设置的溶解氧在线检测仪、硝酸盐氮在线检测仪输出的数据通过PLC计算机控制系统调节回流泵的回流水量和鼓风机的供气量，使各个滤料层的溶解氧降达到设定要求，能够顺利进行碳氧化、反硝化和硝化反应；所述滤池池体内的缓冲配水室中，原污水与回流水已充分混合均匀，混合水中除原污水中含有的各种污染物外，还有回流水中含有的硝酸盐氮，混合水的溶解氧浓度为2mg/L；混合水通过装有长柄滤头的滤板和承托层后，水流均匀地分布到低氧滤料层的整个截面，低氧滤料层主要进行碳氧化的生物反应，去除有机污染物的同时，也将的溶解氧降低到1mg/L以下，这为后续的缺氧滤料层进行反硝化提供了必要的条件；在缺氧滤料层中主要进行反硝化反应，在缺氧的条件下利用水中的有机物将硝酸盐氮转化成氮气；混合水进入好氧滤料层后，由于环状穿孔曝气管供氧，水中溶解氧浓度从下往上增加到4mg/L，好氧菌从下往上随之进行碳氧化反应和硝化反应，到清水层，水中的悬浮物、化学需氧量、生物需氧量、氨氮、总氮等污染指标已全面达到处理要求；清水一部分经回流泵的吸水管吸入，通过回流管，泵入配水槽中，继续参与循环回流；其余部分清水由出水渠的出水管排出。

通过试验，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在处理悬浮物，化学需氧量，生物需氧量，氨氮，总氮等污染物去除率高，效果稳定可靠，构造简单，适用于各种浓度的含氮有机污水进行生物处理的需要；与现有的单级、两级串联的曝气生物滤池及活性污泥法污水处理工艺相比较,具有构造更为简单、布置更为紧凑、成本更低和能耗更少的优势；

2、本实用新型虽然是单个滤池，但是具有吸附过滤去除悬浮物、碳氧化降解有机物、硝化去除氨氮、反硝化去除总氮和部分除磷的多种功能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

其中，附图标记为：1、进水阀；2、进水管；3、回流管；4、回流阀；5、配水槽；6、配水管7、滤池池体；8、缓冲配水区；9、滤板；10、承托层；11、低氧滤料层；12、缺氧滤料层；13、环状穿孔曝气管；14、好氧滤料层；15、清水层；16、出水渠；17、出水阀；18、吸水管；19、回流泵；20、鼓风机；21、供气管；22、供气阀；23、溶解氧在线检测仪；24、硝酸盐氮在线检测仪；25、控制器；26、反冲洗进水管；27、反冲洗进气管；28、反冲洗排水渠；29、闸阀。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例1

参见图1，本实用新型是：一种单级多功能曝气生物滤池，包括滤池池体7，其中：在滤池池体7内，自其底面自下而上依次设置滤板9，承托层10，低氧滤料层11，缺氧滤料层12，环状穿孔曝气管13和好氧滤料层14；

滤池池体7底面与滤板9之间构成缓冲配水区8，滤池池体7顶面与好氧滤料层14构成清水层15；

滤池池体7上部一侧设置出水渠16和反冲洗排水渠28，在出水渠16底部的排水管内设置出水阀17，反冲洗排水渠28底部的出水管内设有闸阀29；

出水渠16内的上方设有吸水管18，吸水管18一端置于出水渠16内，另一端连接回流水泵19的进水口，回流泵19的出水口连接回流管3一端，回流管3的另一端置于配水槽5内，配水槽5内还设有进水管2，进水管2，回流管3上分别设置有进水阀1和回流阀4；

在滤池池体7内的低氧滤料层11和缺氧滤料层12之间设置溶解氧在线检测仪23，滤池池体7内部的清水层15设置溶解氧在线检测仪23和硝酸盐氮在线检测仪24；溶解氧在线检测仪23和硝酸盐氮在线检测仪24的输出端连接控制器25的输入端；

溶解氧在线检测仪23和硝酸盐氮在线检测仪24检测数据反馈给控制器25，控制器25为PLC计算机控制系统,PLC计算机控制系统的控制程序通过变频器来自动动态调整鼓风机20和回流水泵19的转速,使回流水泵19供给的回流水量和鼓风机20的供气量达到缺氧滤料层12和好氧滤料层14的溶解氧达到正常运行的控制值。

环状穿孔曝气管13连接供气管21一端，供气管21的另一端与鼓风机20出气口相连接，供气管21上还设有供气阀22；

鼓风机20的驱动端、回流水泵19的驱动端分别与控制器25的控制端连接；

滤池池体7底部一侧设置与缓冲配水区8相连通的反冲洗进水管26和反冲洗进气管27，在滤池池体7的底部的另一侧设置将配水槽5和缓冲配水区8相连通的配水管6。

出水渠16，吸水管18，回流水泵19，回流阀4，回流管3，配水槽5依次连通构成回流水循环系统；回流管3内的回流水与进水管2中的原污水在配水槽5内充分混合，通过配水管6进入缓冲配水区8。

环状穿孔曝气管13为不锈钢穿孔管布置成网格状，布气均匀，便于固定。

滤板9为装有长柄滤头的滤板。

好氧滤料层的溶解氧在3mg/L之间，缺氧滤料层的溶解氧0.4mg/L，缺氧滤料层与低氧滤料层的结合部的溶解氧为0.7mg/L，低氧滤料层的溶解氧为2mg/L；好氧滤料层，缺氧滤料层和低氧滤料层都选用多孔球形陶粒；好氧滤料层滤料粒径为4mm,缺氧滤料层滤料的粒径为6mm，低氧滤料层滤料的粒径为8mm；每层滤料都是粒径小的在上面，粒径大的在下面，自下而上铺设而成。本实用新型工作时，原污水通过进水管2进入配水槽5，在配水槽5内与来自回流管3的回流水混合，通过配水管6进入滤池池体7内；在滤池池体7内水流自下而上经过的缓冲配水室8、滤板9、承托层10、低氧滤料层11、缺氧滤料层12、环状穿孔曝气管13、好氧滤料层14至清水层15，处理后的清水溢至出水渠16；出水渠16一部分清水由回流泵19的吸水管18吸入，经回流管3泵入配水槽5中，参与循环回流；其余部分清水由出水渠16的出水管排出；滤池运行达到一定时间，通过冲洗进水管26、反冲洗进气管27对各滤料层进行气水反冲洗；滤池池体7内设置的溶解氧在线检测仪23、硝酸盐氮在线检测仪24输出的数据通过PLC计算机控制系统调节回流泵19的回流水量和鼓风机20的供气量，使各个滤料层的溶解氧降达到设定要求，能够顺利进行碳氧化、反硝化和硝化反应；滤池池体7内的缓冲配水室8中，原污水与回流水已充分混合均匀，混合水中除原污水中含有的各种污染物外，还有回流水中含有的硝酸盐氮，混合水的溶解氧浓度为2mg/L；混合水通过装有长柄滤头的滤板9和承托层10后，水流均匀地分布到低氧滤料层11的整个截面，低氧滤料层11主要进行碳氧化的生物反应，去除有机污染物的同时，也将的溶解氧降低到1mg/L以下，这为后续的缺氧滤料层12进行反硝化提供了必要的条件；在缺氧滤料层12中主要进行反硝化反应，在缺氧的条件下利用水中的有机物将硝酸盐氮转化成氮气；混合水进入好氧滤料层14后，由于环状穿孔曝气管13供氧，水中溶解氧浓度从下往上增加到4mg/L，好氧菌从下往上随之进行碳氧化反应和硝化反应，到清水层15，水中的悬浮物、化学需氧量、生物需氧量、氨氮、总氮等污染指标已全面达到处理要求；清水一部分经回流泵19的吸水管18吸入，通过回流管3，泵入配水槽5中，继续参与循环回流；其余部分清水由出水渠16的出水管排出。

本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型。

Claims (4)

1.一种单级多功能曝气生物滤池，包括滤池池体（7），其特征在于：在所述滤池池体（7）内，自其底面自下而上依次设置滤板（9），承托层（10），低氧滤料层（11），缺氧滤料层（12），环状穿孔曝气管（13）和好氧滤料层（14）；

所述滤池池体（7）底面与滤板（9）之间构成缓冲配水区（8），所述滤池池体（7）顶面与好氧滤料层（14）构成清水层（15）；

所述滤池池体（7）上部一侧设置出水渠（16）和反冲洗排水渠（28），在所述出水渠（16）底部的出水管内设置出水阀（17），所述反冲洗排水渠（28）底部的出水管上设有闸阀（29）；

所述出水渠（16）内的上方设有吸水管（18），所述吸水管（18）一端置于所述出水渠（16）内，另一端连接回流水泵（19）的进水口，所述回流泵（19）的出水口连接回流管（3）一端，所述回流管（3）的另一端置于配水槽（5）内，所述配水槽（5）内还设有进水管（2），所述进水管（2），回流管（3）上分别设置有进水阀（1）和回流阀（4）；

在所述滤池池体（7）内的低氧滤料层（11）和缺氧滤料层（12）之间设置溶解氧在线检测仪（23），所述滤池池体（7）内部的清水层（15）设置溶解氧在线检测仪（23）和硝酸盐氮在线检测仪（24）；所述溶解氧在线检测仪（23）和硝酸盐氮在线检测仪（24）的输出端连接控制器（25）的输入端；

所述环状穿孔曝气管（13）连接供气管（21）一端，所述供气管（21）的另一端与鼓风机（20）出气口相连接，所述供气管（21）上还设有供气阀（22）；

所述鼓风机（20）的驱动端、回流水泵（19）的驱动端分别与所述控制器（25）的控制端连接；

所述滤池池体（7）底部一侧设置与所述缓冲配水区（8）相连通的反冲洗进水管（26）和反冲洗进气管（27），在所述滤池池体(7)的底部的另一侧设置将所述配水槽（5）和缓冲配水区（8）相连通的配水管（6）。

2.根据权利要求1所述的单级多功能曝气生物滤池，其特征在于：所述出水渠（16），吸水管（18），回流水泵（19），回流阀（4），回流管（3），配水槽（5）依次连通构成回流水循环系统。

3.根据权利要求1所述的单级多功能曝气生物滤池，其特征在于：所述环状穿孔曝气管（13）为不锈钢穿孔管布置成网格状。

4.根据权利要求1所述的单级多功能曝气生物滤池，其特征在于：所述低氧滤料层（11），缺氧滤料层（12）和好氧滤料层（14）有多孔球形陶粒自下而上设置而成。